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[科普中国]-交流电法仪

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各种交流电法勘探方法野外观测使用仪器的总称。交流电法的方法种类较多,所观测交流信号的频率范围差异性很大 (从0.1mHz到1GHz),除个别仪器可供几种方法兼用外,大多数交流电法仪皆仅供某一种交流电法专用。现有的某些多功能仪器,往往也只能满足一两种方法的需要。

分类交流电法按所利用场源的不同,分为主动场源法和被动场源法两类。主动场源法使用供电电源向地下发射交流电磁场,场的频率、强度可人为控制。被动场源法以大地自然存在的交变电磁场为场源,不用人工发射场源,其场源的频率、强度不能人为控制和改变。1

目前常用的交流电法及其所使用仪器,见下表。

常用交流电法及其仪器一览表

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甚低频电磁仪以长波电台发射的电磁波为场源,观测地面甚低频磁场和电场的专用交流电法仪。仪器结构简单,包括一个接收机,两个电极和一个小的磁场接收线框。仪器工作频率与所利用的长波电台发射频率相同,一般以kHz为单位。可以测电场水平分量、磁场水平分量和垂直分量,计算磁场极化椭圆倾角。仪器重量一般为数公斤。这种方法主要用于浅层勘查,用以寻找浅部矿体、断裂带、喀斯特发育带、地下管道,以及进行电阻率快速地质填图。

音频大地电场仪利用地球自然存在的大地电场的音频部分为场源,在地面测点上观测电场水平分量的专用交流电法仪。它是一种非常简单、轻便的仪器。仪器本身就是一个交流电场信号接收机。工作时,在地面打入两个测量电极进行观测。工作频率一般为0.01~30kHz。这种方法主要用于浅层,探测电阻率有差异的目的物,探测深度一般不超过30m。可用于薄覆盖区的地质填图,寻找断裂带、喀斯特发育带、地下洞穴和管道等。

其它仪器在煤田地质勘探中常用的其它交流电法仪有:频率电磁测深仪、瞬变电磁仪、地质雷达、无线电波透视仪等。

发展概况20世纪70年代以来,交流电法从方法到仪器都有较快的发展,方法种类增多,应用领域不断扩大,仪器也不断改进完善,是电法勘探技术发展的主要潮流。当代交流电法仪普遍配有微处理机,提高了仪器工作的自动化程度、观测精度和抗干扰能力。由于地球表面交变电磁场的干扰因素很多,频段范围很广,因而进一步提高交流电法仪器的抗干扰能力,提高发射功率,增大勘探深度和提高信噪比,是普遍需要继续研究的重要课题。2

本词条内容贡献者为:

李兵 - 副教授 - 西南大学